15.4电阻的串联与并联—沪科版九年级物理上册习题(word版 带答案)

15.4电阻的串联与并联练习题
一、单选题（本大题共6小题，共12.0分）
有两个定值电阻R1、R2，它们电流随电压变化图象如图所示如果串联后总电阻为，并联后总电阻为，下列说法正确是
A.
在II区域，在III区域
B.
在I区域，在III区域
C.
在I区域，在II区域
D.
在III区域，在I区域
如图所示的四个电路中，电压U都相等，并且电阻R1大于R2，电流表示数最小的是（?
）
A.
B.
C.
D.
光敏电阻的阻值随光照强度的减小而增大。如图所示，闭合开关，逐渐增强光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（
）
A.
电流表和电压表的示数均变小
B.
电流表和电压表的示数均变大
C.
电流表的示数变小，电压表的示数变大
D.
电流表的示数变大，电压表的示数变小
教室里装有多盏电灯，上晚自习时，我们每多开一盏电灯时，则教室电路的
A.
总电阻增大
B.
总电阻减小
C.
总电压增大
D.
总电流不变
下列有关说法中正确的是（
）
A.
并联电路中，并联的总电阻等于各分电阻的倒数之和
B.
并联电路中，电阻越大，通过它的电流就越大
C.
串联电路中，电阻大的通过的电流比电阻小的通过的电流小
D.
串联电路中，电阻越大，它两端的电压就越高
把一根阻值为24Ω的粗细均匀的电阻丝变成一个圆环，并以如图所示的方式从A、B两点接入电路，则该圆环在电路中的电阻为（
）
A.
4.5Ω
B.
6Ω
C.
10Ω
D.
20Ω
二、填空题（本大题共6小题，共12.0分）
“交通安全要注意，红灯停，绿灯行，黄灯也要等一等”，路口的这些交通指示灯是______的（选填“串联”或“并联”）。有时红灯快结束时黄灯也同时亮了，此时电路中的总电阻______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
如图所示的电路中，电压表V1的示数为9V，电压表V2的示数为3V，那么R1与R2的阻值之比为__________。
两个标有““和“”的定值电阻，将它们串联起来使用时，电源电压最多为______V；若将它们并联时干路电流最大是______A。
将两个10Ω的电阻串联，总电阻是______Ω；将它们并联，总电阻是______Ω。
小明同学修理电器时，需要一个12Ω的电阻，他可以将一个20Ω的电阻跟一个______Ω的电阻______联来获得。
（1）一小灯泡的灯丝电阻为20Ω，正常工作时的电流为0.4A，现要将其接在电压为12V的电源上仍能正常发光，则应_______联一个阻值为_______Ω的电阻。
（2）如图所示的电路中，当
S1闭合、S2断开时，电压表示数为2.5V；当S1断开、S2闭合时，电压表示数为6V。则灯L1两端电压为_______V，灯L2两端电压为_______V。
（3）如图甲所示，当开关S从2转换到点1时，电流表和电压表对应的示数如图乙所示，由图甲和图乙中的信息可知，电源电压是________V，电阻R2的阻值是??
??____Ω。
三、计算题（本大题共3小题，共24.0分）
小华的爷爷今年春节得了脑梗，在医院治疗后留下了腿脚行动不便的后遗症。为了让爷爷加强锻炼恢复肌能，小华利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图甲所示，图乙是其电路原理图。硬质弹簧和金属滑片P固定在一起，定值电阻R0＝20
Ω，ab是一根长为8
cm的电阻丝，阻值R1＝80
Ω，电源电压U＝10
V，电流表的量程为0～0.6
A，求：
（1）当拉环不受拉力时，滑片P位于图乙的a端，闭合开关后电流表的示数；
（2）定值电阻R0的作用；
（3）此弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图丙所示，当闭合开关S后，电流表的示数0.2
A时，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？
某种电子秤的构造及工作原理电路如图所示，其中R0为定值电阻，R1为压敏电阻，R1的阻值与所受压力之间满足关系式F=-5R1+1200（关系式中压力F的单位是N，电阻R1的单位是Ω），电子秤称量由量程为0～3V的电压表改装而成。已知：定值电阻R0的阻值为30Ω，电源电压保持9V不变。求：
（1）空载时电压表的示数为多少？
（2）电子秤的最大称量值为多少千克？
（3）试求R0两端电压U0与质量m之间的函数关系式（不用加单位），并判断此电压表改装的电子秤刻度是否均匀。
（4）若要使电子秤的最大称量值变为100kg，在不改变电源电压和电压表量程下，R0的阻值应______。（选填“增大”或“减小”）
如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关后，滑片由b端向a端移动过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系如图，则电源电压____V，电阻_____，滑动变阻器的最大阻值是__________
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了电阻的串并联特点和欧姆定律的应用，解决本题的关键是弄清楚图象中横纵坐标的物理含义。
根据电阻的串并联确定R1、R2、R串、R并之间的大小关系，根据欧姆定律判断电压相同时电流的大小；分析坐标图不同区域的意义即可解决。
【解答】
根据串联电路的电阻特点知，R串比每一个串联的分电阻都要大，
根据并联电路中电阻的特点可知，R并比每一个并联电路的分电阻都要小．
在这四个电阻值中，R串最大，R并最小，
所以，当它们两端加相同的电压时，通过R串的电流最小，故它的I-U图线在III区；
通过R并的电流最大，故它的I-U图线在I区；
综上分析，ABC错误、D正确。
故选D。
2.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了串并联电路的电阻特点、欧姆定律，分析各电路结构、明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提；掌握串并联电路电阻特点及欧姆定律是正确解题的关键。
（1）电源电压U相等，保持不变，由I=可知，电阻R越大，电流越小；
（2）根据串并联电路的特点，判断哪个电路阻值最大，从而做出选择。
【解答】
解：（1）由并联电路电阻特点知，并联电阻阻值小于任何一个并联电阻的阻值，串联电路的阻值等于各各串联电阻的阻值之和；
（2）由电路图知：A选项中电流表测流过电阻R2的电流，B选项中电流表测并联电路的电流；C选项中电流表测流过电阻R1的电流；D选项电流表测流过电阻R1与R2串联电路的电流；
（2）由电路图知：B图并联电阻RB＜R2；D图串联电阻阻值RD=R1+R2＞R1；已知：R1＞R2，由电路图知，D选项电流表所测电路电阻最大，由于电压U相等，由I=知，选项D电流表示数最小。
故选：D。
3.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，电压表并联使用。
?由电路图可知，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据“光敏电阻的阻值随光照强度的减小而增大”判断逐渐增强光敏电阻的光照强度时R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化。
【解答】
由电路图可知，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
因光敏电阻的阻值随光照强度的减小而增大，
所以，逐渐增强光敏电阻的光照强度时，光敏电阻R的阻值变小，电路的总电阻变小，
由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故AC错误；
由U=IR可知，R0两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B错误、D正确。
故选D。
4.【答案】B
【解析】【试题解析】
【解析】
本题考查了并联电路的电压、电流、电阻特点。
教室电路是并联电路，并联电路中，支路越多，总电流越大，总电阻会越小，并联电路两端的电压不变。
【解答】
AB.每多开一盏灯，多增加了一个支路，相当于增加了原来的横截面积，总电阻减小，故A错误，B正确；
C.并联电路的各支路电压相等且等于总电压，电路的总电压不变，故C错误；
D.每多开一盏灯，增加一个支路，增加了一个电流，其它支路电流不变，总电流增大，故D错误。
故选B。
5.【答案】D
【解析】解：
A．由电阻的并联特点可知，并联电路中，并联的总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和，故A错误；
B．并联电路中各支路两端的电压相等，由I=可知，电阻越大，通过它的电流就越小，故B错误；
C．串联电路中各处的电流相等，电阻大的通过的电流等于电阻小的通过的电流，故C错误；
D．串联电路中各处的电流相等，由U=IR可知，电阻越大，它两端的电压就越高，故D正确。
故选：D。
（1）并联电路总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可知通过通过的电流与电阻的关系；
（2）串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可知电压与电阻的关系。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用是一道基础题目。
6.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了电阻的并联特点的应用，分清电路的连接方式和两部分电阻的大小是关键。
同种材料制成粗细均匀电阻丝的电阻与其长度成正比，据此得出圆弧部分和圆弧部分的电阻，图中AB方式接入电路中时两电阻并联，根据电阻的并联求出圆弧的总电阻。
【解答】
同种材料制成粗细均匀电阻丝的电阻与其长度成正比，
则圆弧部分的电阻R1=×24Ω=6Ω，圆弧部分的电阻R2=×24Ω=18Ω；
以图中AB方式接入电路中时，R1与R2并联，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，该圆环在电路中的电阻：
RAB===4.5Ω．
故选A。
7.【答案】并联?
变小
【解析】解：（1）根据交通信号灯工作时的常识知，红灯亮时，黄灯不亮，绿灯不亮，它们是相互不影响工作的，故是并联连接。
（2）因信号灯是并联，红灯快结束时黄灯同时亮了，相当于又增加了一条支路，故总电阻变小，干路电流会变大。
故答案为：并联；变小。
（1）根据并联电路的特点分析。并联电路中用电器相互不影响工作。
（2）在并联电路中，支路越多，电阻越小，干路电流越大。
本题考查并联电路的电阻特点和各用电器之间的工作特点，同时需了解交通常识。
8.【答案】2:1
【解析】【试题解析】
【解析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是各电表所测电路元件的判断。
由电路图可知，R1、R2串联，电流表A1、A2测电路中的电流，电压表V1测电源的电压，V2测R2两端的电压，先根据串联电路的电流特点求出通过两电阻的电流之比，再根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比。
【解答】
∵R1、R2串联，电流表A1、A2测电路中的电流，
∴电路中各处的电流相等，即I1：I2=1：1；
∵电压表V1测电源的电压U，V2测R2两端的电压U2，
∴电阻R1两端的电压U1=U-U2=9V-3V=6V，
∵U=IR，
∴R1：R2=U1：U2=6V：3V=2：1。
故答案为：2：1。
9.【答案】9；1.5
【解析】
【分析】
本题考查了串并联电路电压和电流的特点以及欧姆定律计算公式的灵活应用情况。
串联电路电流处处相等；为了不损坏电阻，比较两电阻允许通过的最大电流，选其中较小的电流；然后根据串联电路电阻的特点求出总电阻，再利用U=IR即可求出电源电压的最大值；
并联电路两端电压相等；为了不损坏电阻，根据U=IR分别求出各电阻两端允许的最大电压，然后比较，选其中较小的电压，再利用分别求出各支路电流，最后利用并联电路电流的特点求出干路上允许的最大电流。
【解答】
串联电路的等效电阻（总电阻）等于各个电阻之和；
所以：R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω；
由题知，两电阻允许通过的最大电流分别为：I1=1A，I2=0.6A，则I1＞I2；
因串联电路电流处处相等，所以为了不损坏电阻，串联电路中的最大电流为0.6A；
则电源电压的最大值：U大=I大（R1+R2）=0.6A×（5Ω+10Ω）=9V；
两电阻两端允许的最大电压分别为：U1=I1R1=1A×5Ω=5V；U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V；
比较可知U1＜U2
；
为使两电阻都不烧坏，则它们并联时电路两端允许加的最大电压是5V；
此时通过R1电阻的电流为1A；
通过R2电阻的电流：；
则并联电路中干路上允许的最大电流为：I大′=I1+I2′=1A+0.5A=1.5A。
故答案为：9；1.5。
10.【答案】20
?
5
【解析】解：两个10Ω的电阻串联后的总电阻：R=10Ω+10Ω=20Ω；
∵R1与R2并联，
∴=+，并且R1=R2=10Ω
∴R===5Ω。
故答案为：20；5。
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和。
此题考查对串并联电路电阻特点的了解与掌握，求并联电路的总电阻利用好推导公式R=。
11.【答案】30?
并
【解析】解：
因为并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，即=+，所以并联的总电阻小于任一分电阻，
要得到12Ω的电阻，即总电阻为12Ω，小于分电阻20Ω，故需要并联一个电阻R2，
则有：=+，即：=+，解得：R2=30Ω，即可以将一个20Ω的电阻跟一个30Ω的电阻并联来获得12Ω的电阻。
故答案为：30；并。
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
这类题目是变相考查电阻的串联和电阻的并联，要结合电阻串联、电阻并联的规律进行求解。
12.【答案】（1）?串；10
（2）2.5；3.5
（3）3；10
【解析】
（1）
【分析】
?本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用、串联电路的电压特点，关键是知道串联电路具有分压作用。
已知灯泡正常发光时的电流和灯丝的电阻，根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，电源电压大于灯泡额定电压，要使灯泡正常发光，根据串联电路具有分压作用可知需要在电路中串联一个电阻分压；
根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出串联电阻的大小。
【解答】
根据欧姆定律可得，灯泡正常发光时两端的电压：UL=ILRL=0.4A×20Ω=8V，∵8V＜12V，∴要使灯泡正常发光，需要在电路中串联一个电阻分压；∵串联电路中各处的电流相等，∴灯泡正常发光时，电路中的总电阻：，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴串联电阻的阻值：R=R总-RL=30Ω-20Ω=10Ω。
故答案为：串；10。
（2）
【分析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用、串联电路的电压特点、动态电路分析，关键是知道串联电路具有分压作用，分析得出两种情况下两灯泡的连接方式不变。
当S1闭合、S2断开时，灯泡L1与灯泡L2串联，电压表测L1两端的电压；当S1断开、S2闭合时，灯泡L1与灯泡L2仍串联，电压表测电源的电压，根据串联电路的电压特点求出灯L2两端的电压。
【解答】
当S1闭合、S2断开时，灯泡L1与灯泡L2串联，电压表测L1两端的电压；当S1断开、S2闭合时，灯泡L1与灯泡L2仍串联，电压表测电源的电压，则电源的电压U=6V，L1两端的电压U1=2.5V，∵串联电路中总电压等于各分电压之和，所以灯L2两端的电压：U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V。
故答案为：2.5；3.5。
（3）
【分析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用、动态电路分析，分析当开关接1、2时电路变化的判断和由图乙得出对应的电压与电流值。
由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知对应的电压和电流，根据欧姆定律求出R1的阻值；当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；由图乙得出对应的电流和电压，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串联求出电阻R2的阻值。
【解答】
由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，电源的电压U=3V，电路中的电流I=0.6A，由可知，电阻阻值：；
当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；由图乙可知，U1=V，电路中的电流I′=0.2A，由可知，电路中的总电阻，R2=R-R1=15Ω-5Ω=10Ω
故答案为：3；10。
13.【答案】解：（1）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：；
（2）当滑片P在b端时Rab=0，如果没有定值电阻R0将会造成电源短路，
小华在电路中连入R0的目的是防止电流过大而烧坏电流表；
（3）当电流表指针指在0.2A时，电路中的电阻：，
R1连入电路中的电阻值：
R1′=R-R0=50Ω-20Ω=30Ω，
因a、b是一根长为8cm的均匀电阻丝，阻值为80Ω，
所以，弹簧伸长的长度：，
由图乙知，作用在拉环上的力F=500N。
答：（1）当拉环不受拉力时，滑片P位于图乙的a端，闭合开关后电流表的示数为0.1；
（2）定值电阻R0的作用是保护电路；
（3）当电流表指针指在0.2A处，作用在拉环上水平向右的拉力为500N。
【解析】【试题解析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的判断滑动变阻器接入电路中电阻的大小与弹簧伸长的长度关心是关键。
???????（1）由图可知定值电阻R0与可变电阻R1组成串联电路，电流表测电路中的电流，当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，接入电路中的电阻最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中电流表的示数；
（2）当滑片P在b端时Rab=0，如果没有定值电阻R0将会造成电源短路，据此进行解答；
（3）根据欧姆定律求出当电流表指针指在0.2A时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器连入电路中的电阻，根据题意求出弹簧伸长的长度，再由乙图得出拉力大小。
14.【答案】解：（1）由图可知：电阻R1与R0串联，电压表测量电阻R0两端的电压；
空载时，F=0，则由F=-5R1+1200可得，R1=240Ω，
则总电阻R=R1+R0=240Ω+30Ω=270Ω；
此时电路中的电流：，
所以，U0=I0R0=
A×30Ω=1V；
（2）由于电压表量程为0～3V，当R0两端的电压为3V时电子秤的称量值最大，
电路中的电流为Imax==0.1
A，
由I=可知此时电路的总电阻为：
R总′==90Ω，
因串联电路的总电阻等于各电阻之和，所以压敏电阻的阻值为：R1′=R总-R0=90Ω-30Ω=60Ω，
此时的压力为Fmax=-5R1′+1200=-5×60+1200=900N，
则电子秤的最大称量为：mmax==90kg；
（3）由F=-5R1+1200可得：R1=
1
5
（1200-
F）
由于F=G，则电路中的电流为：I=，
所以U0=IR0=×30Ω=
270?2m
，显然电压表改装的电子秤刻度是不均匀的；
（4）当电子称的量程变为100kg时，则压力F2=G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
由F=-5R1+1200可知压敏电阻R1″=（1200-F）=（1200-1000）=40Ω，
因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以压敏电阻R1″两端的电压U1″=U-U0=9V-3V=6V，
电路中的电流为I″==0.15A，
由I=得：R0″==20Ω，
由计算可知，要使电子秤的最大称量值变为100kg，在不改变电源电压和电压表量程下，R0的阻值应减小。
答：（1）空载时电压表的示数为1V；
（2）电子秤的最大称量值为90kg；
（3）此电压表改装的电子秤刻度不均匀；R0两端电压U0与质量m之间的关系式为U0=；
（4）减小。
【解析】【试题解析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律及其变形公式的灵活运用，关键是正确分析电路图和从表达式中得出相关的信息。
（1）根据电路图可知，电阻R1与R0串联，电压表测量电阻R0两端的电压，空载时，压力F=0，根据关系式F=-5R1+1200求出空载时R1的阻值；再利用串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流，然后即可利用欧姆定律求出R0两端的电压；
（2）当R0两端的电压为3V时电子秤的称量值最大，先根据欧姆定律求出电路中的电流，再求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻特点求出压力传感器的阻值，由关系式得出此时对应的压力和空载时R1所受压力，即可求出物体的重力，再根据F=G=mg求出该电子秤的最大称量。
（3）根据关系式F=-5R1+1200表示出R1与F的关系，注意F=G，再根据欧姆定律表示出电流以及R0两端电压，分析关系式可知电子秤刻度是否均匀；
（4）先求出最大称量为100kg时压敏电阻受到的压力（是物体的重力与空载时的压力之和），再由关系式求出压敏电阻的阻值，利用欧姆定律求出电路中的总电阻，最后根据串联电路的电阻特点求出R0的阻值，由此可见判断R0的阻值的变化情况。
15.【答案】6；10；50。
【解析】
【试题解析】
【分析】
（1）①当滑片在a端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，此时电源电压只加在R上，电压表示数即为电源电压，故由图b可知电源电压；
②当滑片在a端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，电压表测R电压，电流表测通过R的电流，结合图b对应的电压和电流值，根据欧姆定律就可求出电阻R的阻值；
（2）当滑片在b端时，滑动变阻器全部接入，则此时由图b可知此时电路中的电流及R两端的电压，则根据串联电路电压特点和欧姆定律可求得滑动变阻器的最大阻值。?
本题结合图象考查了欧姆定律及串联电路特点应用，属综合性较高的题目，难点在于图象的分析，考查学生的综合能力，是一道好题。
???????
【解答】
(1)①当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，此时电源电压只加在R上，此时电压表示数即为电源电压，故由图b知电源电压U总=6
V；?
②当滑片在a端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，电压表测R电压示数为6V，电流表测通过R的电流示数为0.6A，?
所以电阻R的阻值：；?
(2)当滑片在b端时，滑动变阻器全部接入，此时电路中电流最小，由图b可知此时电路中的电流为0.1A，?
电路总电阻，?
所以滑动变阻器最大阻值：R′=60Ω-10Ω=50Ω；?
故答案为：6；10；50。
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